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DE10022722C5 - Safety switching device for safe switching on and off of an electrical consumer - Google Patents

Safety switching device for safe switching on and off of an electrical consumer Download PDF

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DE10022722C5
DE10022722C5 DE2000122722 DE10022722A DE10022722C5 DE 10022722 C5 DE10022722 C5 DE 10022722C5 DE 2000122722 DE2000122722 DE 2000122722 DE 10022722 A DE10022722 A DE 10022722A DE 10022722 C5 DE10022722 C5 DE 10022722C5
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switching element
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switching
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Gerhard Ehrlich
Hubert Strobel
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Pilz GmbH and Co KG
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Pilz GmbH and Co KG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H47/02Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
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Abstract

Sicherheitsschaltgerät zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers (24), insbesondere eines elektrischen Antriebs, mit einem elektromechanischen Schaltelement (12), das zumindest einen verstellbaren Arbeitskontakt (14) aufweist, mit einem Netzteil (26) zum Erzeugen einer Betriebsspannung (U'B; UB) für das Schaltelement (12), und mit einer Absenkeinheit (30), die die dem Schaltelement (12) zugeführte Betriebsspannung (U'B; UB) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Schaltelements (12) von einem höheren (U1) auf einen niedrigeren (U2) Spannungswert absenkt, wobei das Netzteil (26) ein variables Netzteil mit veränderbarer Ausgangsspannung (UA) ist, die Absenkeinheit (30) in Abhängigkeit von dem Betriebszustand die Ausgangsspannung (UA) des Netzteils (26) bestimmt, und ein Startschalter (38) mit einer Einschaltsicherung vorgesehen ist, die den Startschalter (38) nur bei Vorliegen des höheren Spannungswerts (U1) der Betriebsspannung (U'B; UB) freigibt.Safety switching device for safe switching on and off of an electrical load (24), in particular an electric drive, with an electromechanical switching element (12) having at least one adjustable working contact (14), with a power supply (26) for generating an operating voltage (U 'B; U B ) for the switching element (12), and with a lowering unit (30), the operating voltage supplied to the switching element (12) (U 'B; U B ) in response to an operating state of the switching element (12) of a higher (U 1 ) to a lower (U 2 ) voltage level, wherein the power supply (26) is a variable power supply with variable output voltage (U A ), the lowering unit (30) depending on the operating state, the output voltage (U A ) of the power supply (26) determines, and a start switch (38) is provided with a switch-on, the start switch (38) only in the presence of the higher voltage value (U 1 ) of the operating voltage (U 'B; U B ) releases.

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Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsschaltgerät zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere eines elektrischen Antriebs, mit einem elektromechanischen Schaltelement, das zumindest einen verstellbaren Arbeitskontakt aufweist, mit einem Netzteil zum Erzeugen einer Betriebsspannung für das Schaltelement, und mit einer Absenkeinheit, die die dem Schaltelement zugeführte Betriebsspannung in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Schaltelements von einem höheren auf einen niedrigeren Spannungswert absenkt.The The present invention relates to a safety switching device for safe Turning on and off an electrical consumer, in particular an electric drive, with an electromechanical switching element, having at least one adjustable working contact, with a Power supply for generating an operating voltage for the switching element, and with a lowering unit, which controls the operating voltage supplied to the switching element dependent on from an operating state of the switching element from a higher one lowers a lower voltage level.

Ein derartiges Sicherheitsschaltgerät ist aufgrund seiner Verwendung bekannt.One such safety switching device is known for its use.

Gattungsgemäße Sicherheitsschaltgeräte werden vor allem im industriellen Bereich verwendet, um elektrisch angetriebene Maschinen, wie beispielsweise eine Presse oder ein Fräswerkzeug, ein- und vor allem sicher auszuschalten. Sie dienen bspw. in Verbindung mit einem mechanisch betätigbaren Notaus-Taster dazu, um die Maschine in einer Notfallsituation schnell und sicher abzuschalten. Hierzu ist die Stromversorgung der abzuschaltenden Maschine über den verstellbaren Arbeitskontakt des Schaltelements geführt. Häufig sind aus Sicherheitsgründen sogar Arbeitskontakte von mehreren redundanten Schaltelementen in Serie zueinander angeordnet, was für die vorliegende Erfindung jedoch nicht unbedingt erforderlich ist. Sobald der bzw. die Arbeitskontakte geöffnet werden, wird die Stromzuführung der Maschine unterbrochen.Generic safety switching devices are mainly used in the industrial sector to electrically driven Machines, such as a press or a milling tool, one and especially safely turn off. They serve, for example, in conjunction with a mechanical actuatable emergency stop button to make the machine fast and safe in an emergency situation off. For this purpose, the power supply is the off Machine over guided the adjustable contact of the switching element. Frequently for safety reasons even working contacts of several redundant switching elements in Series arranged to each other, what for the present invention but not essential. As soon as the worker contacts open be, is the power supply interrupted the machine.

Als Schaltelemente werden üblicherweise Relais, bei hohen zu schaltenden Strömen sogenannte Schütze verwendet. Derartige Schaltelemente besitzen einen eingangsseitigen Steuerkreis mit einer Spule, in der mit Hilfe der zugeführten Betriebsspannung ein Steuerstrom erzeugt wird. Der Steuerstrom erzeugt seinerseits ein Magnetfeld, das bei ausreichender Stärke den bzw. die Arbeitskontakte in ihre aktive Arbeitsstellung versetzt. Bei einem sogenannten Öffner-Schaltelement sind die Arbeitskontakte im aktiven Zustand geöffnet, bei einem sogenannten Schließer-Schaltelement geschlossen. Im passiven Ruhezustand ist die Stellung der Arbeitskontakte jeweils umgekehrt.When Switching elements are usually relays, at high currents to be switched so-called Sagittarius used. Such switching elements have an input side Control circuit with a coil, using the supplied operating voltage a control current is generated. The control current in turn generates a magnetic field which, with sufficient strength, the or the working contacts into their active working position. In a so-called normally closed switching element the working contacts are open in the active state, in a so-called NO switching element closed. In the passive state of rest is the position of the working contacts in reverse, respectively.

Ein bekanntes Problem bei gattungsgemäßen Sicherheitsschaltgeräten ist, daß ein nur gewisses Maß an Wärme damit sich keine bis zur thermischen Zerstörung ergibt in das Gehäuse der Schaltgeräte eingebracht werden darf. Ein Großteil dieser Wärme entsteht aufgrund ohmscher Verluste in den Spulen der Schaltelemente. Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Betriebsspannung für das Schaltelement nach dem Aktivieren der Arbeitskontakte auf eine möglichst niedrige Haltespannung abzusenken. Demgegenüber wird zum Aktivieren der Arbeitskontakte eine höhere Betriebsspannung benötigt, da in diesem Fall die Arbeitskontakte unter Aufwendung einer höheren Energie gegen eine mechanische Vorspannkraft bewegt werden müssen.One known problem with generic safety switching devices, the existence only a degree Heat with it no thermal damage results in the housing of the switchgear may be introduced. Much of this heat is created due to ohmic losses in the coils of the switching elements. to solution This problem is known, the operating voltage for the switching element after activating the working contacts to one as possible Lower low holding voltage. In contrast, to activate the work contacts a higher one Operating voltage required, because in this case the working contacts with the expenditure of a higher energy must be moved against a mechanical biasing force.

Zum Absenken der Betriebsspannung sind bei gattungsgemäßen Sicherheitsschaltgeräten bislang zwei verschiedene Verfahren bekannt. Im ersten Fall wird dann, wenn die Arbeitskontakte des Schaltelements in ihre Arbeitsstellung gegangen sind, ein Vorwiderstand in den Stromkreis des Schaltelements geschaltet. Die ursprünglich anliegende Betriebsspannung teilt sich dann auf den Vorwiderstand und das Schaltelement auf, so daß das Schaltelement selbst eine abgesenkte Betriebsspannung erhält. Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß auch der Vorwiderstand Wärme infolge ohmscher Verluste erzeugt, so daß sich insgesamt nur eine vergleichsweise geringe Reduzierung der thermischen Belastung erreichen läßt.To the Lowering the operating voltage are in generic safety switching devices so far two different methods known. In the first case, then, if the working contacts of the switching element have gone into their working position are, a series resistor connected in the circuit of the switching element. The original applied operating voltage then shares the series resistor and the switching element, so that the switching element itself receives a lowered operating voltage. This method has however, the disadvantage that too the series resistor heat generated due to ohmic losses, so that overall only a comparatively low reduction of the thermal load can be achieved.

Bei der zweiten bekannten Alternative wird in dem Stromkreis, der die Betriebsspannung zu dem Schaltelement führt, ein Transistor angeordnet, der über eine Steuerschaltung getaktet wird. Durch eine Taktung mit variabler Pulsbreite (Pulsweitenmodulation) läßt sich die mittlere Betriebsspannung an dem Schaltelement absenken. Auch bei dieser Alternative wird jedoch mit dem Transistor ein Bauteil benötigt, das selbst Wärme infolge seiner Verlustleistung produziert. Darüber hinaus ist in diesem Fall die Ansteuerung des Transistors vergleichsweise aufwendig.at The second known alternative is in the circuit that the Operating voltage leads to the switching element, a transistor arranged, the over a control circuit is clocked. By a clocking with variable Pulse width (pulse width modulation) can be the average operating voltage Lower at the switching element. Also with this alternative becomes However, with the transistor a component is needed which itself heat due produced its power loss. In addition, in this case the control of the transistor comparatively expensive.

Stand der TechnikState of the art

Aus DE 29 48 954 C2 ist ein allgemeines elektromagnetisches Schaltgerät bekannt, das ein elektromechanisches Schaltelement mit einer Anzahl von verstellbaren Arbeitskontakten aufweist. Ein Netzteil zum Erzeugen einer Betriebsspannung für das Schaltelement ist hier allerdings nicht offenbart.Out DE 29 48 954 C2 a general electromagnetic switching device is known which has an electromechanical switching element with a number of adjustable working contacts. A power supply for generating an operating voltage for the switching element is not disclosed here, however.

Aus DE 40 24 496 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von elektromagnetischen Verbrauchern, insbesondere von Magnetventilen, bekannt. Die Schaltungsanordnung wird an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossen und dient dazu, nach Anziehen des Magnetventils mit Hilfe der Bordnetzspannung eine niedrigere Haltespannung zu erzeugen. Dies erfolgt dadurch, daß ein erster Transistor aus und ein zweiter Transistor eingeschaltet wird, wobei der zweite Transistor am Ausgang eines Spannungsreglers angeordnet ist, der die niedrigere Haltespannung erzeugt. Eine vergleichbare Anordnung ist aus DE 39 20 064 A1 bekannt.Out DE 40 24 496 A1 is a circuit arrangement for the operation of electromagnetic loads, in particular of solenoid valves, known. The circuit arrangement is connected to the electrical system of a motor vehicle and serves to generate after tightening the solenoid valve by means of the vehicle electrical system voltage a lower holding voltage. This is done by turning on a first transistor and a second transistor, the second transistor being arranged at the output of a voltage regulator which generates the lower holding voltage. A comparable arrangement is off DE 39 20 064 A1 known.

Aus US 4,679,116 A ist eine Stromsteuerschaltung für ein Relais bekannt, mit der die zum Anziehen des Relais benötigte Anzugsspannung ebenfalls auf einen niedrigeren Haltewert abgesenkt werden kann. Diese bekannte Schaltungsanordnung arbeitet mit einem Transistor als variablem Widerstand, an dem ein Teil der zum Halten des Relais nicht benötigten Betriebsspannung abfällt. Die genannte Schaltungsanordnung ist daher mit dem bereits weiter oben allgemein beschriebenen Stand der Technik vergleichbar.Out US 4,679,116 A a power control circuit for a relay is known, with the to tightening the relay required tightening tension can also be lowered to a lower holding value. This known circuit arrangement operates with a transistor as a variable resistor, at which a portion of the operating voltage not required for holding the relay drops. Said circuit arrangement is therefore comparable to the prior art generally described above.

Aus DE 195 08 885 A1 ist eine Vorrichtung zur Spitzenspannungsgenerierung bei einer Transformatorschaltung bekannt. Die generierte Spitzenspannung dient beispielsweise als Anzugsspannung für ein Relais, während eine niedrigere (abgesenkte) Spannung als Haltespannung verwendet wird. Die abgesenkte Haltespannung wird, ähnlich wie bereits oben allgemein beschrieben, mit Hilfe eines im Längszweig zu dem Relais angeordneten Schaltelements aus der bereitgestellten Netzspannung erzeugt.Out DE 195 08 885 A1 a device for peak voltage generation in a transformer circuit is known. For example, the generated peak voltage serves as the pull-in voltage for a relay, while a lower (lowered) voltage is used as the hold voltage. The lowered holding voltage is, as generally described above, generated by means of a arranged in the longitudinal branch to the relay switching element from the provided mains voltage.

Aus US 4,777,556 A ist eine weitere Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer überhöhten Spitzenspannung als Anzugsspannung für ein elektromagnetisches Bauelement bekannt. Auch in diesem Fall wird von einer festen Netzteilspannung ausgegangen, aus der mit Hilfe der beschriebenen Schaltungsanordnung ein überhöhter Spitzenwert abgeleitet wird.Out US 4,777,556 A is a further circuit arrangement for generating an excessive peak voltage known as a pull-in voltage for an electromagnetic device. In this case, too, a fixed power supply voltage is assumed, from which an excessive peak value is derived with the aid of the described circuit arrangement.

Aus der DE 199 30 994 A1 ist eine Sicherheitsschaltung bekannt, bei der die Betriebsspannung eines Relais nach einer fest vorgegebenen Zeitspanne von ca. 100 ms von 12 V auf 8 V abgesenkt wird, um die thermische Belastung zu reduzieren.From the DE 199 30 994 A1 a safety circuit is known in which the operating voltage of a relay after a fixed period of about 100 ms from 12 V to 8 V is lowered in order to reduce the thermal load.

Aufgabenstellungtask

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weitere Alternative anzugeben, wie die thermische Belastung bei einem Sicherheitsschaltgerät der eingangs genannten Art reduziert werden kann. Es soll insbesondere ein Sicherheitsschaltgerät angegeben werden, bei dem auf einfache und effiziente Weise eine hohe Anzugsspannung und eine niedrigere Haltespannung zum Betrieb eines elektromechanischen Schaltelements bereitgestellt werden.In front It is an object of the present invention to provide a specify another alternative, such as the thermal load at a safety relay of the type mentioned can be reduced. It should in particular a safety relay be given in a simple and efficient way a high pull-in voltage and a lower holding voltage for operation an electromechanical switching element are provided.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Sicherheitsschaltgerät gelöst mit den Merkmale des Anspruchs 1. These Task is solved in the above-mentioned safety relay with the Features of claim 1.

Im Unterschied zu den bisher bekannten Maßnahmen erfolgt das Absenken der Betriebsspannung hier, indem die Absenkeinheit direkt die Ausgangsspannung des Netzteils beeinflußt. Dies setzt die Verwendung eines Netzteils mit variabler Ausgangsspannung voraus, was bei bisher bekannten, gattungsgemäßen Sicherheitsschaltgeräten unüblich ist. Im Unterschied zum Stand der Technik wird die "überschüssige" Betriebsspannung daher bereits an ihrer Quelle reduziert. Anders ausgedrückt erzeugt das Netzteil bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltgerät jeweils nur die für das Schaltelement benötigte Betriebsspannung. Ein Ableiten oder ein "Vernichten" eines vom Netzteil zunächst bereitgestellten, jedoch nicht benötigten Anteils der Betriebsspannung kann somit entfallen.in the Difference to the previously known measures is the lowering the operating voltage here, by the lowering unit directly the output voltage of the power supply. This implies the use of a variable output voltage power supply advance, which is unusual in previously known, generic safety switching devices. In contrast to the prior art, the "excess" operating voltage therefore already reduced at its source. In other words, that generates Power supply in the safety switching device according to the invention respectively only for needed the switching element Operating voltage. Deriving or "destroying" a power supply initially provided by the power supply but not needed Proportion of the operating voltage can thus be omitted.

Die Maßnahme ist im Vergleich zu gattungsgemäßen Sicherheitsschaltgeräten einfacher, da schaltbare Vorwiderstände bzw. die Maßnahmen zum Takten und zur Pulsweitenwodulation der Betriebsspannung entfallen können. Darüber hinaus entfallen auch die zu diesem Zweck bisher benötig ten Bauelemente, die jedes für sich infolge von Verlustleistungen Wärme erzeugen. Schließlich werden bei der erfindungsgemäßen Lösung auch die Netzteilverluste reduziert, da bereits vom Netzteil selbst eine geringere Betriebsspannung erzeugt wird.The measure is easier compared to generic safety switching devices, because switchable series resistors or the measures for Clocks and pulse width modulation of the operating voltage omitted can. About that In addition, also accounts for this purpose so far th Building elements, each for generate heat as a result of power losses. Finally, at the solution according to the invention also the power supply losses reduced, since already from the power supply itself a lower operating voltage is generated.

Insgesamt kann die thermische Belastung des erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltgeräts daher deutlich reduziert werden. Zudem ist die erfindungsgemäße Anordnung einfacher als die bisher bekannter Schaltgeräte.All in all Therefore, the thermal load of the safety switching device according to the invention be significantly reduced. In addition, the arrangement according to the invention easier than the previously known switching devices.

Dabei ist gewährleistet, daß das Sicherheitsschaltgerät die Arbeitskontakte des Schaltelements tatsächlich auch aktivieren kann, wenn der Startschalter betätigt wird. Infolgedessen ist das Verhalten des Sicherheitsschaltgeräts für einen Bediener transparenter und leichter nachvollziehbar. Die Gefahr von Fehlbedienungen wird reduziert, was insbesondere im Hinblick auf den Sicherheitsaspekt der Schaltgeräte von Vorteil ist.there is guaranteed that this Safety relay Actually activate the normally open contacts of the switching element, when the start switch is pressed becomes. As a result, the behavior of the safety relay for a Operator more transparent and easier to understand. The danger of incorrect operations is reduced, which in particular with regard to on the safety aspect of the switching devices is an advantage.

Die genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.The This task is therefore completely solved.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die dem Schaltelement zugeführte Betriebsspannung über einen zusätzlichen Energiespeicher gepuffert.In An embodiment of the invention is the operating voltage supplied to the switching element via a additional Energy storage buffered.

Als Energiespeicher findet dabei bevorzugt ein Kondensator Verwendung, der zusätzlich, d. h. außerhalb des Netzteils, angeordnet ist. Die Maßnahme besitzt den Vorteil, daß das Schaltelement eine sehr gleichmäßige und stabile Betriebsspannung erhält, was die Gefahr von Störungen und fehlerhaften Schaltvorgängen reduziert. Dies ist vor allem im Hinblick auf den Sicherheitsaspekt der Schaltgeräte von Vorteil.When Energy storage is preferably a capacitor use, the additional, d. H. outside of the power supply is arranged. The measure has the advantage that this Switching element a very uniform and stable operating voltage, what the danger of interference and faulty switching operations reduced. This is especially with regard to the safety aspect the switching devices advantageous.

In einer weiteren Ausgestaltung benötigt das Schaltelement zum Aktivieren des Arbeitskontakts eine maximale Schaltleistung und das Netzteil weist eine elektrische Nennleistung auf, die geringer als die maximale Schaltleistung ist.In a further embodiment, the switching element for activating the normally-open contact requires a maximum switching power and the power-supply unit has an electrical rated power that is lower than that maximum switching capacity is.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das Netzteil im Hinblick auf die maximal erforderliche Schaltleistung unterdimensioniert. Das Netzteil ist für sich genommen nicht in der Lage, die zum Aktivieren der Arbeitskontakte erforderliche Schaltleistung bereitzustellen. Da die maximale Schaltleistung jedoch nur kurzzeitig beim Aktivieren der Arbeitskontakte benötigt wird, kann sie durch ein vorheriges Aufladen des zusätzlichen Energiespeichers bereitgestellt werden. Der zusätzliche Energiespeiche ist dabei im Gegensatz zu dem Netzteil im Hinblick auf die maximale Schaltleistung dimensioniert.at This embodiment of the invention is the power supply in terms undersized to the maximum required switching capacity. The power supply is for itself not able to activate the working contacts provide required switching power. Because the maximum switching capacity However, only a short time when activating the work contacts needed, it can be provided by a prior charging of the additional energy storage. The additional Energy Saving is in contrast to the power supply in terms dimensioned to the maximum switching capacity.

Im Arbeitsbetrieb des Sicherheitsschaltgeräts ist demgegenüber nur eine geringere Halteleistung für die Arbeitskontakte erforderlich. Diese geringere Leistung kann auch von einem im Hinblick auf die erforderliche Schaltleistung unterdimensionierten Netzteil zur Verfügung gestellt werden kann.in the Working operation of the safety relay, by contrast, is only a lower holding power for the working contacts required. This lower power can also of one with regard to the required switching capacity undersized power supply can be provided.

Die Maßnahme besitzt den Vorteil, daß aufgrund der geringeren Nennleistung ein Netzteil mit kleineren Transformator verwendet werden kann, wodurch die Baugröße reduziert ist. Das erfindungsgemäße Sicherheitsschaltgerät dieser Ausgestaltung kann daher sehr klein bauend realisiert werden.The measure has the advantage that due the lower rated power is a power supply with smaller transformer can be used, whereby the size is reduced. The safety switching device according to the invention this Design can therefore be realized very small building.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Betriebszustand das Erreichen einer Arbeitsstellung des Arbeitskontakts.In Another embodiment of the invention is the operating state the achievement of a working position of the working contact.

Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß das Absenken der Betriebsspannung so früh wie möglich erfolgt. Hierdurch werden die thermischen Belastungen des Sicherheitsschaltgeräts frühzeitig reduziert.These measure has the advantage that the Lowering the operating voltage as early as possible. This will be reduces the thermal loads of the safety relay early.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausgangsspannung des Netzteils in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter des Schaltelements geregelt.In Another embodiment of the invention is the output voltage of the power supply depending on controlled by an operating parameter of the switching element.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung wird nicht nur die Arbeitsposition des Arbeitskontakts, sondern es werden darüber hinaus weitere Betriebsparameter, wie beispielsweise eine Betriebstemperatur, berücksichtigt. Hierdurch ist es möglich, die Betriebsspannung auf einen jeweils optimalen Wert abzusenken, wodurch die thermische Belastung des Sicherheitsschaltgeräts nochmals reduziert wird. Gleichzeitig ist aufgrund der Regelung eine fehlerfreie Funktion des Sicherheitsschaltgeräts gewährleistet.In This embodiment of the invention is not only the working position of the work contact, but there are also other operating parameters, such as an operating temperature, taken into account. This is it possible, to lower the operating voltage to an optimal value, whereby the thermal load of the safety relay again is reduced. At the same time due to the regulation is a faultless Guaranteed function of the safety relay.

In einer Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme ist der Betriebsparameter eine Betriebstemperatur des Schaltelements.In An embodiment of the aforementioned measure is the operating parameter an operating temperature of the switching element.

Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, da der ohmsche Widerstand von Spulen mit zunehmender Temperatur steigt. Da bei steigendem Widerstand der Stromfluß und damit die Stärke des Magnetfeldes abnimmt, müßte ohne eine temperaturabhängige Regelung der Betriebsspannung eine Spannungsreserve berücksichtigt werden, um einen fehlerfreien Betrieb des Sicherheitsschaltgeräts unter allen Arbeitsbedingungen zu gewährleisten. Diese Spannungsreserve ist im Hinblick auf die thermische Belastung jedoch von Nachteil, der bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vermieden wird.These measure is particularly advantageous because the ohmic resistance of coils increases with increasing temperature. Because with increasing resistance the current flow and hence the strength of the magnetic field decreases, without a temperature-dependent Control of the operating voltage takes into account a voltage reserve to ensure error-free operation of the safety relay to guarantee all working conditions. This voltage reserve is in terms of thermal load however disadvantageous, in this embodiment of the invention is avoided.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Betriebsparameter ein Haltestrom des Schaltelements.In Another embodiment of the invention is the operating parameter a holding current of the switching element.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die jeweils erforderliche Betriebsspannung mit Hilfe eines Stromfühlers bestimmt, der in dem Stromkreis für das Schaltelement angeordnet ist. Die Ausgangsspannung des Netzteils wird von der Absenkeinheit daher jeweils so bestimmt, daß ein konstanter Haltestrom fließen kann. Der Haltestrom für das Schaltelement wird gleichsam eingeprägt. Auch mit dieser Maßnahme ist eine optimale Regelung der Betriebsspannung zur Reduzierung von thermischen Belastungen möglich.at this embodiment of the invention is the respectively required Operating voltage determined by means of a current sensor, which in the Circuit for the switching element is arranged. The output voltage of the power supply is therefore determined by the Absenkeinheit each so that a constant Holding current flow can. The holding current for the switching element is impressed as it were. Even with this measure is an optimal regulation of the operating voltage for the reduction of thermal loads possible.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Sicherheitsschaltgerät ein Zeitglied mit einer definierten Zeitkonstante auf und das Absenken der Betriebsspannung erfolgt in Abhängigkeit von der definierten Zeitkonstante.In In a further embodiment of the invention, the safety switching device has a timer a defined time constant and the lowering of the operating voltage takes place depending on the defined time constant.

Diese Maßnahme ist schaltungstechnisch sehr einfach und kostengünstig zu realisieren und kann daher zur Kostenreduktion anstelle einer Regelung der Betriebsspannung verwendet werden. Sie kann darüber hinaus jedoch auch in Ergänzung zu einer Regelung Anwendung finden, um den Beginn des eigentlichen Regelvorgangs zu bestimmen.These measure is circuit technology very easy and inexpensive to implement and can therefore for cost reduction instead of regulating the operating voltage be used. She can over it but also in addition to apply a scheme to the beginning of the actual Determine control process.

In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme beinhaltet das Zeitglied das Schaltelement.In a further embodiment of the aforementioned measure includes the timer the switching element.

Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, daß das Zeitglied implizit, d. h. ohne die Verwendung zusätzlicher Bauelemente, sehr kostengünstig realisiert werden kann. Besonders bevorzugt wird das Zeitglied in diesem Fall dadurch realisiert, daß ein Energiespeicher, der dem Schaltelement die erforderliche Betriebsspannung bereitstellt, auf einen Spannungswert aufgeladen wird, der noch oberhalb von dem höheren Spannungswert im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt. Die beteiligten Bauelemente sind dann derart dimensioniert, daß anfängliche Spannung von ihrem Maximalwert auf den genannten höheren Spannungswert in einer Zeitspanne absinkt, die der definierten Zeitkonstante entspricht.This embodiment has the advantage that the timer implicitly, ie can be realized very inexpensively without the use of additional components. In this case, the timer is particularly preferably realized by charging an energy store, which provides the switching element with the required operating voltage, to a voltage value which is still above the higher voltage value in the sense of the present invention. The components involved are then dimensioned such that initial voltage decreases from its maximum value to the said higher voltage value in a period of time which is corresponds to the defined time constant.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It understands that the mentioned above and the features to be explained below not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ausführungsbeispielembodiment

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung; 1 a schematic representation of a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung; 2 a schematic representation of a second embodiment of the invention;

3 zwei Spannungs-Zeit-Diagramme, aus denen die Funktion des Sicherheitsschaltgeräts gemäß 1 ersichtlich ist; und 3 two voltage-time diagrams that make up the function of the safety relay according to 1 is apparent; and

4 zwei Spannungs-Zeit-Diagramme eines weiteren Ausführungsbeispiels. 4 two voltage-time diagrams of another embodiment.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Sicherheitsschaltgerät in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.In 1 is an inventive safety switching device in its entirety by the reference numeral 10 designated.

Das Sicherheitsschaltgerät 10 weist ein elektromechanisches Schaltelement 12 in Form eines Relais auf. Das Schaltelement 12 besitzt im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei parallel zueinander angeordnete Arbeitskontakte 14, die seriell zwischen jeweils einer Eingangsklemme 18 und einer Ausgangsklemme 20 des Sicherheitsschaltgeräts 10 an geordnet sind. An die Eingangsklemmen 18 ist in an sich bekannter Weise eine Stromversorgung 22 für einen elektrischen Verbraucher 24 angeschlossen. Der Verbraucher 24 ist seinerseits in an sich bekannter Weise an die Ausgangsklemmen 20 des Sicherheitsschaltgeräts 10 angeschlossen. Beispielhaft ist hier als elektrischer Verbraucher 24 ein elektrischer Antrieb dargestellt. Der elektrische Antrieb bewegt beispielsweise einen Fräskopf oder eine Presse.The safety relay 10 has an electromechanical switching element 12 in the form of a relay. The switching element 12 has in the present embodiment, three parallel to each other working contacts 14 , which are connected in series between each input terminal 18 and an output terminal 20 of the safety relay 10 are ordered to. To the input terminals 18 is a power supply in a conventional manner 22 for an electrical consumer 24 connected. The consumer 24 is in turn in a conventional manner to the output terminals 20 of the safety relay 10 connected. Exemplary here as an electrical consumer 24 an electric drive shown. The electric drive moves, for example, a milling head or a press.

Abweichend von der hier gezeigten Darstellung besitzen Sicherheitsschaltgeräte der gezeigten Art häufig zwei zueinander redundante Schaltelemente 12, deren Arbeitskontakte 14 jeweils seriell zueinander angeordnet sind. Durch diese Redundanz wird ein sicheres Abschalten des elektrischen Verbrauchers 24 auch bei Versagen eines der Schaltelemente 12 gewährleistet. Diese Ausführung ist für sich genommen im Stand der Technik hinreichend bekannt und wurde hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.Deviating from the illustration shown here, safety switching devices of the type shown often have two mutually redundant switching elements 12 , their working contacts 14 are each arranged serially to each other. This redundancy is a safe shutdown of the electrical load 24 even in case of failure of one of the switching elements 12 guaranteed. This embodiment is sufficiently well known in the prior art and has not been shown here for reasons of clarity.

Mit der Bezugsziffer 26 ist ein Netzteil bezeichnet, das hier gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ein Schaltnetzteil ist. Das Netzteil 26 kann über zwei Anschlußklemmen 28 in an sich bekannter Weise an eine Stromversorgung angeschlossen werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dies die Stromversorgung 22, die auch den elektrischen Verbraucher 24 versorgt (hier nicht dargestellt).With the reference number 26 is a power supply referred to, which is here according to a preferred embodiment of the invention, a switching power supply. The power supply 26 can be connected via two terminals 28 be connected in a conventional manner to a power supply. In a preferred embodiment this is the power supply 22 that is also the electrical consumer 24 supplied (not shown here).

Das Netzteil 26 ist ein variables Netzteil mit einer veränderbaren Ausgangsspannung.The power supply 26 is a variable power supply with a variable output voltage.

Mit der Bezugsziffer 30 ist eine schematisch dargestellte Absenkeinheit bezeichnet, die in der nachfolgend erläuterten Art und Weise die Ausgangsspannung des Netzteils 26 bestimmt. Die Absenkeinheit 30 ist jedoch nicht notwendig als separates Bauteil in dem Sicherheitsschaltgerät 10 enthalten. Sie kann räumlich ebenso in dem Netzteil 26 integriert sein. Dies ist bevorzugterweise dann der Fall, wenn das Netzteil 26 bereits von sich aus die nachfolgend beschriebenen Eingangssignale zum Einstellen der veränderbaren Ausgangsspannung verarbeiten kann. Bei Netzteilen 26, die derartige Signale nicht direkt verarbeiten können, beinhaltet die Absenkeinheit 30 eine Signalaufbereitung und gegebenenfalls eine Schaltungslogik, die die verschiedenen, nachfolgend beschriebenen Eingangssignale miteinander kombiniert.With the reference number 30 is a schematically illustrated lowering unit referred to, in the manner explained below, the output voltage of the power supply 26 certainly. The lowering unit 30 However, it is not necessary as a separate component in the safety relay 10 contain. It can be spatially as well in the power supply 26 be integrated. This is preferably the case when the power supply 26 Already by itself can process the input signals described below for setting the variable output voltage. For power supplies 26 that can not process such signals directly includes the sinker 30 a signal conditioning and optionally a circuit logic that combines the various input signals described below.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erhält die Absenkeinheit 30 das Ausgangssignal eines Temperaturfühlers 32, der die Betriebstemperatur ϑ des Schaltelements 12 ermittelt. Die Absenkeinheit 30 bestimmt in Abhängigkeit von der erhaltenen Betriebstemperatur ϑ die Ausgangsspannung UA des Netzteils 26.In the embodiment shown here receives the lowering unit 30 the output signal of a temperature sensor 32 , the operating temperature θ of the switching element 12 determined. The lowering unit 30 determined in dependence on the obtained operating temperature θ, the output voltage U A of the power supply 26 ,

Mit dem Bezugszeichen 34 ist ein Kondensator bezeichnet, der parallel zu dem Ausgang des Netzteils 26 angeordnet ist. Der Kondensator 34 lädt sich auf die Ausgangsspannung UA des Netzteils 26 auf und bildet einen kapazitiven Energiespeicher. Parallel zu dem Kondensator 34 ist ein Spannungssensor 36 angeordnet, der den jeweils am Kondensator 34 anliegenden Spannungswert bestimmt. Das Ausgangssignal des Spannungssensors 36 ist einem Startschalter 38 zugeführt, der seriell in der Spannungszuführung von dem Kondensator 34 zu dem Schaltelement 12 angeordnet ist. Der Startschalter 38 besitzt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine hier nicht näher dargestellte Einschaltsicherung, die den Startschalter 38 für einen Bediener nur dann freigibt, wenn der von dem Spannungssensor 36 bestimmte Spannungswert ausreicht, um die Arbeitskontakte 14 in ihre Arbeitsstellung zu bewegen. Dieser erforderliche Spannungswert ist bevorzugt der höhere Spannungswert im Sinne der vorliegenden Erfindung.With the reference number 34 is a capacitor called, which is parallel to the output of the power supply 26 is arranged. The capacitor 34 charges itself to the output voltage U A of the power supply 26 and forms a capacitive energy storage. Parallel to the capacitor 34 is a voltage sensor 36 arranged on the capacitor 34 applied voltage value determined. The output signal of the voltage sensor 36 is a start switch 38 supplied serially in the voltage supply from the capacitor 34 to the switching element 12 is arranged. The start switch 38 has in the present embodiment, a not shown here in-circuit protection, the start switch 38 for an operator releases only when that of the voltage sensor 36 certain voltage value is sufficient to make the working contacts 14 to move to their working position. This required voltage value is preferably the higher voltage value in the sense of the present invention.

Die in diesem Ausführungsbeispiel an dem Schaltelement 12 anliegende Spannung ist mit U'B bezeichnet. Sie unterscheidet sich von der Ausgangsspannung UA des Netzteils 26 und damit von der hier am Kondensator 34 anliegenden Spannung UB dadurch, daß sie erst bei einer erfolgreichen Betätigung des Startschalters 38 auf denjenigen Spannungswert springt, der am Kondensator 34 anliegt. Die zeitlichen Zusammenhänge sind nachfolgend anhand der 3 näher erläutert.The in this embodiment of the switching element 12 applied voltage is denoted by U ' B. It differs from the output voltage U A of the power supply 26 and thus of the here at the condenser 34 applied voltage U B in that they only on a successful operation of the start switch 38 jumps to the voltage value on the capacitor 34 is applied. The temporal relationships are described below on the basis of 3 explained in more detail.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Startschalter 38 über ein Zeitglied 40 mit der Absenkeinheit 30 verbunden. Das Zeitglied 40 besitzt eine definierte Zeitkonstante T. Die Absenkeinheit 30 erhält somit ein um die Zeitkonstante T verzögertes Signal, wenn der Startschalter 38 erfolgreich betätigt worden ist. Die Zeitkonstante T ist so gewählt, daß das Schaltelement 12 innerhalb der sich ergebenden Zeitspanne die Arbeitskontakte 14 in ihre Arbeitsstellung bewegt hat. Die Absenkeinheit 30 kann daher bei Vorliegen des genannten Signals die Ausgangsspannung UA des Netzteils 26 auf einen Wert absenken, der ausreicht, um die Arbeitskontakte 14 in ihrer Arbeitsstellung zu halten. Dieser Spannungswert wird allgemein üblich als Haltespannung des Schaltelements 12 bezeichnet, und er entspricht bevorzugt dem niedrigeren Spannungswert im Sinne der vorliegenden Erfindung.According to a preferred embodiment of the invention, the start switch 38 about a timer 40 with the lowering unit 30 connected. The timer 40 has a defined time constant T. The lowering unit 30 thus receives a delayed by the time constant T signal when the start switch 38 has been successfully operated. The time constant T is chosen so that the switching element 12 within the resulting period of time the working contacts 14 moved to her job. The lowering unit 30 Therefore, in the presence of said signal, the output voltage U A of the power supply 26 to a value sufficient to make the working contacts 14 in their working position. This voltage value is commonly used as a holding voltage of the switching element 12 and preferably corresponds to the lower voltage value in the sense of the present invention.

In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels kann das Zeitglied 40 eingespart werden, wenn der Kondensator 34 zu Beginn auf einen dritten Spannungswert aufgeladen wird, der nochmals höher ist als der bereits genannte höhere Spannungswert. Die Zeitspanne, bis der Kondensator 34 sich dann auf den genannten höheren Spannungswert entladen hat, entspricht der Zeitkonstante T. Die Funktionsweise dieser Variante ist nachfolgend anhand 4 näher erläutert.In a variant of this embodiment, the timer 40 be saved when the capacitor 34 is initially charged to a third voltage value, which is again higher than the already mentioned higher voltage value. The time until the capacitor 34 has then discharged to the said higher voltage value, corresponds to the time constant T. The operation of this variant is described below 4 explained in more detail.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltgeräts in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei dieselben Elemente wie in 1.In 2 is another embodiment of a safety switching device according to the invention in its entirety by the reference numeral 50 designated. The same reference numerals designate the same elements as in FIG 1 ,

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird die Ausgangsspannung UA des Netzteils 20 bei dem Sicherheitsschaltgerät 50 nicht in Abhängigkeit von einer Betriebstemperatur ϑ des Schaltelements 12, sondern in Abhängigkeit von dem erforderlichen Haltestrom IH geregelt. Der Haltestrom IH bezeichnet dabei denjenigen Strom, der erforderlich ist, um die Arbeitskontakte 14 des Schaltelements 12 in ihrer aktiven Arbeitsstellung zu halten.In contrast to the embodiment according to 1 becomes the output voltage U A of the power supply 20 in the safety relay 50 not in dependence on an operating temperature θ of the switching element 12 , but regulated as a function of the required holding current I H. The holding current I H denotes the current that is required to the working contacts 14 of the switching element 12 in their active employment.

Zum Bestimmen des dem Schaltelement 12 zugeführten Stroms IH ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel seriell zu dem Startschalter 38 ein Widerstand 52 angeordnet, dessen jeweiliger Spannungsabfall in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Spannungssensors 54 gemessen wird. Das Ausgangssignal des Spannungssensors 54 ist der Absenkeinheit 30 zugeführt, die in Abhängigkeit davon die Ausgangsspannung UA des Netzteils 26 bestimmt. Im übrigen entspricht die Funktionsweise des Sicherheitsschaltgeräts 50 derjenigen des Sicherheitsschaltgeräts 10.For determining the switching element 12 supplied current I H is in the present embodiment, serial to the start switch 38 a resistance 52 arranged, whose respective voltage drop in a conventional manner by means of a voltage sensor 54 is measured. The output signal of the voltage sensor 54 is the lowering unit 30 supplied, in response to the output voltage U A of the power supply 26 certainly. Otherwise, the operation of the safety relay corresponds 50 that of the safety relay 10 ,

Stellvertretend auch für weitere Ausführungsbeispiele ist in 3 anhand zweier Spannungs-Zeit-Diagramme die Funktionsweise des Sicherheitsschaltgeräts 10 erläutert, wobei in diesen Diagrammen das Zeitglied 40 berücksichtigt ist.Representative also for further embodiments is in 3 Using two voltage-time diagrams, the operation of the safety relay 10 explained, in these diagrams, the timer 40 is taken into account.

Das obere Zeitdiagramm zeigt den Verlauf der Spannung UB über dem Kondensator 34. Zeitgleich darunter ist der Verlauf der am Schaltelement 12 anliegenden Betriebsspannung U'B dargestellt.The upper timing diagram shows the variation of the voltage U B across the capacitor 34 , At the same time, this is the course of the switching element 12 applied operating voltage U ' B shown.

Nach Inbetriebnahme des Sicherheitsschaltgeräts 10 wird der Kondensator 34 über das Netzteil 26 auf einen höheren Spannungswert, der hier mit U1 bezeichnet ist, aufgeladen. Der Spannungswert U1 wird zum Zeitpunkt t0 erreicht. Ab diesem Zeitpunkt besitzt der Kondensator 34 die erforderliche Spannung, um dem Schaltelement 12 die zum Aktivieren seiner Arbeitskontakte 14 erforderliche Leistung zu liefern. Zum Zeitpunkt t1 wird der Startschalter 38 von einer Bedienperson betätigt. Eine Betätigung des Startschalters 38 zu einem früheren Zeitpunkt als t0 hätte keine Auswirkung, da die Einschaltsicherung den Startschalter aufgrund des noch nicht ausreichend geladenen Kondensators 34 noch nicht freigegeben hat.After commissioning of the safety relay 10 becomes the capacitor 34 over the power supply 26 to a higher voltage value, which is here designated U 1 , charged. The voltage value U 1 is reached at time t 0 . From this point has the capacitor 34 the required voltage to the switching element 12 to activate his working contacts 14 to deliver required power. At time t 1 , the start switch 38 operated by an operator. An operation of the start switch 38 at an earlier time than t 0 would have no effect, since the switch-on fuse the start switch due to the not yet sufficiently charged capacitor 34 has not yet released.

Durch das erfolgreiche Betätigen des Startschalters 38 wird der Kondensator 34 mit dem Schaltelement 12 verbunden. Die Betriebsspannung U'B springt daher auf den Wert der am Kondensator 34 anliegenden Spannung UB.By successfully pressing the start switch 38 becomes the capacitor 34 with the switching element 12 connected. The operating voltage U ' B therefore jumps to the value of the capacitor 34 applied voltage U B.

Nach Ablauf der durch das Zeitglied 40 vorgegebenen Zeitspanne T steuert die Absenkeinheit 30 das Netzteil 26 derart an, daß die Spannungen UB bzw. U'B auf einen niedrigeren Spannungswert U2 absinken. Die Zeitspanne T ist dabei so gewählt, daß die Arbeitskontakte 14 des Schaltelements 12 zu diesem Zeitpunkt bereits in ihre aktive Arbeitsstellung bewegt worden sind.After the expiration of the timer 40 predetermined period T controls the lowering unit 30 the power supply 26 such that the voltages U B and U ' B drop to a lower voltage value U 2 . The time T is chosen so that the normally open contacts 14 of the switching element 12 already moved to their active employment position at that time.

Der niedrigere Spannungswert U2 entspricht der erforderlichen Haltespannung des Schaltelements 12. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht der Spannungswert U2 des weiteren auch derjenigen Spannung, bei der das Netzteil 26 an einen angepaßten Widerstand seine Nennleistung abgibt. Dieser hier als Nennspannung bezeichnete Wert ist in den beiden Zeitdiagrammen der 3 anhand einer punktierten Linie 60 dargestellt. Wie zu erkennen ist, liegt die Nennspannung des Netzteils 26 unterhalb des Spannungswerts U1, auf den der Kondensator 34 vor dem Betätigen des Startschalters 38 aufgeladen sein muß. Das Netzteil 26 ist daher im Hinblick auf die maximal erforderliche Schaltleistung unterdimensioniert.The lower voltage value U 2 corresponds to the required holding voltage of the switching element 12 , According to a preferred embodiment of the invention, the voltage value U 2 further corresponds to the voltage at which the power supply 26 delivers its nominal power to a matched resistor. This value, referred to here as rated voltage, is in the two time diagrams of FIG 3 by a dotted line 60 shown. As can be seen, is the nominal voltage of the power supply 26 below the voltage value U 1 , to which the capacitor 34 before pressing the start switch 38 must be charged. The power supply 26 is therefore undersized with regard to the maximum required switching capacity.

In der bereits erwähnten Variante des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Funktion des Zeitgliedes 40 implizit dadurch realisiert, daß der Kondensator 34 zu Beginn auf einen Spannungswert U3 aufgeladen wird, der nochmals höher ist als der genannte höhere Spannungswert U1. Dies ist in 4 dargestellt. Nach dem Betätigen des Startschalters 38 zum Zeitpunkt t1 kann sich der Kondensator 34 über das Schaltelement 12 entladen. Die Spannung UB am Kondensator 34 sinkt entsprechend ab. Der Kondensator 34 und die Entladewiderstände sind dabei so dimensioniert, daß die Spannung UB bzw. U'B erst nach Ablauf der Zeitspanne T den zum Aktivieren der Arbeitskontakte 14 erforderlichen Spannungswert U1 unterschreitet. Die Absenkeinheit 30 kann das Netzteil 26 daher bereits von dem Moment an ansteuern, zu dem der Startschalter 38 betätigt wird.In the already mentioned variant of in 1 The embodiment shown is the function of the timer 40 implicitly realized by the fact that the capacitor 34 is initially charged to a voltage value U 3 , which is again higher than the said higher voltage value U 1 . This is in 4 shown. After pressing the start switch 38 at time t 1 , the capacitor can 34 over the switching element 12 discharged. The voltage U B on the capacitor 34 decreases accordingly. The capacitor 34 and the discharge resistors are dimensioned so that the voltage U B or U ' B only after the expiration of the time T to activate the normally open contacts 14 required voltage U 1 falls below. The lowering unit 30 can the power adapter 26 therefore already from the moment to drive, to which the start switch 38 is pressed.

Claims (9)

Sicherheitsschaltgerät zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers (24), insbesondere eines elektrischen Antriebs, mit einem elektromechanischen Schaltelement (12), das zumindest einen verstellbaren Arbeitskontakt (14) aufweist, mit einem Netzteil (26) zum Erzeugen einer Betriebsspannung (U'B; UB) für das Schaltelement (12), und mit einer Absenkeinheit (30), die die dem Schaltelement (12) zugeführte Betriebsspannung (U'B; UB) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Schaltelements (12) von einem höheren (U1) auf einen niedrigeren (U2) Spannungswert absenkt, wobei das Netzteil (26) ein variables Netzteil mit veränderbarer Ausgangsspannung (UA) ist, die Absenkeinheit (30) in Abhängigkeit von dem Betriebszustand die Ausgangsspannung (UA) des Netzteils (26) bestimmt, und ein Startschalter (38) mit einer Einschaltsicherung vorgesehen ist, die den Startschalter (38) nur bei Vorliegen des höheren Spannungswerts (U1) der Betriebsspannung (U'B; UB) freigibt.Safety switching device for safe switching on and off of an electrical consumer ( 24 ), in particular an electric drive, with an electromechanical switching element ( 12 ), which has at least one adjustable working contact ( 14 ), with a power supply ( 26 ) for generating an operating voltage (U 'B; U B ) for the switching element ( 12 ), and with a lowering unit ( 30 ), which the switching element ( 12 ) supplied operating voltage (U 'B; U B ) in dependence on an operating state of the switching element ( 12 ) from a higher (U 1 ) to a lower (U 2 ) voltage level, whereby the power supply ( 26 ) is a variable power supply with variable output voltage (U A ), the lowering unit ( 30 ) depending on the operating state, the output voltage (U A ) of the power supply ( 26 ), and a start switch ( 38 ) is provided with a switch-on, which the start switch ( 38 ) only in the presence of the higher voltage value (U 1 ) of the operating voltage (U ' B , U B ) releases. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaltelement (12) zugeführte Betriebsspannung (U'B; UB) über einen zusätzlichen Energiespeicher (34) gepuffert ist.Safety switching device according to claim 1, characterized in that the switching element ( 12 ) supplied operating voltage (U ' B , U B ) via an additional energy storage ( 34 ) is buffered. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (12) zum Aktivieren des Arbeitskontakts (14) eine maximale Schaltleistung benötigt, und daß das Netzteil (26) eine elektrische Nennleistung aufweist, die geringer als die maximale Schaltleistung ist.Safety switching device according to claim 2, characterized in that the switching element ( 12 ) to activate the working contact ( 14 ) requires a maximum switching power, and that the power supply ( 26 ) has an electrical rating that is less than the maximum switching power. Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Betriebszustand das Erreichen einer Arbeitsstellung des Arbeitskontakts (14) ist.Safety switching device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the said operating state indicates the reaching of a working position of the working contact ( 14 ). Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung (UA) des Netzteils (26) in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter (ϑ; IH) des Schaltelements (12) geregelt ist.Safety switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the output voltage (U A ) of the power supply ( 26 ) in dependence on an operating parameter (θ; I H ) of the switching element ( 12 ) is regulated. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter eine Betriebstemperatur (ϑ) des Schaltelements (12) ist.Safety switching device according to Claim 5, characterized in that the operating parameter has an operating temperature (θ) of the switching element ( 12 ). Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsparameter (IH) ein Haltestrom des Schaltelements (12) ist.Safety switching device according to Claim 5 or 6, characterized in that the operating parameter (I H ) is a holding current of the switching element ( 12 ). Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Zeitglied (40) mit einer definierten Zeitkonstante (T) aufweist und daß das Absenken der Betriebsspannung (U'B) in Abhängigkeit von der definierten Zeitkonstante (T) erfolgt.Safety switching device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that it has a timer ( 40 ) with a defined time constant (T) and that the lowering of the operating voltage (U ' B ) takes place as a function of the defined time constant (T). Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (40) das Schaltelement (12) beinhaltet.Safety switching device according to Claim 8, characterized in that the timer ( 40 ) the switching element ( 12 ) includes.
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